ДНК денисовцев до сих пор влияет на иммунитет жителей Океании: что обнаружили генетики

Исследование белков, извлечённых из зубов Homo erectus в Китае, показало, что генеалогическое древо человечества оказалось гораздо сложнее, чем считалось ранее: учёные обнаружили признаки возможной генетической связи между Homo erectus и денисовцами. На этом фоне международная группа ученых обнаружила, что тысячи генетических вариантов, унаследованных от денисовцев, до сих пор активно влияют на работу иммунной системы жителей Океании. Об этом сообщило издание Live Science.

Некоторые жители Океании сохраняют в своём геноме тысячи генетических вариантов, унаследованных от денисовцев — вымершей группы древних людей. Новое исследование показало, что эти фрагменты ДНК остаются активными и сегодня и продолжают влиять на работу иммунной системы. Работа основана на крупнейшей на сегодняшний день карте ДНК денисовцев, созданной международной командой генетиков.

Соавтор исследования Серена Туччи, профессор антропологии и руководитель Лаборатории геномики эволюции человека в Йельском университете, отметила, что денисовское наследие — это не просто пережиток древних контактов между различными группами людей. По её словам, это генетическое наследие продолжает влиять на биологию современных людей.

В ходе исследования ученые обнаружили 3127 генетических вариантов денисовского происхождения, которые остаются функциональными в иммунной системе современного населения. Часть этих вариантов способна регулировать активность генов, фактически включая или отключая отдельные элементы иммунного ответа организма.

В то же время исследователи отмечают, что многие из обнаруженных генов выполняют не только иммунные функции. Первый автор исследования Патрик Рейли из Йельского университета пояснил, что из-за этого пока невозможно точно определить, какое именно преимущество для выживания обеспечивали эти генетические особенности.

Предыдущие исследования уже показывали, что жители Океании имеют заметную долю денисовского наследия. К региону Океании относятся Новая Гвинея, Соломоновы Острова, Фиджи и другие острова Тихого океана. В частности, жители Папуа-Новой Гвинеи могут иметь до 5% денисовской ДНК в своём геноме.

Такие генетические особенности являются следствием контактов между предками современных людей и денисовцами, которые обитали в Азии и исчезли примерно 30 тысяч лет назад. Для сравнения: у современных жителей Восточной Азии доля денисовского наследия обычно составляет всего около 0,1%.

Генетическое наследие денисовцев оказалось активным спустя тысячелетия

Ранее ученые также установили, что жители Тибета унаследовали от денисовцев особый вариант гена EPAS1, который помогает организму адаптироваться к жизни на большой высоте. В Папуа-Новой Гвинее люди, живущие в горных и равнинных районах, также имеют разные наборы денисовских генетических вариантов в зависимости от местных условий.

Ученые отмечают, что население Океании до сих пор недостаточно представлено в мировых геномных базах данных. По словам Рейли, изучение геномов жителей этого региона не только помогает лучше понять денисовцев, но и позволяет восполнить пробелы в знаниях о здоровье народов Тихоокеанского региона.

Чтобы получить новые данные, исследователи секвенировали геномы 177 человек из 12 различных популяций Океании. Полученные результаты они сравнили с 1284 геномами людей из других регионов мира, которые уже были опубликованы ранее. После этого ученые сопоставили обнаруженные генетические фрагменты с известным геномом денисовца и тремя геномами неандертальцев.

В результате был создан каталог, содержащий в три раза больше денисовских генетических последовательностей, чем было известно ранее. Более 70 % этих вариантов оказались уникальными именно для населения Океании. Исследователи установили, что естественный отбор увеличил распространенность отдельных денисовских генов среди жителей Ближней Океании. К этому региону относятся Новая Гвинея, архипелаг Бисмарка и Соломоновы Острова.

Среди отборённых естественным отбором генетических вариантов были гены, связанные с формированием костей, обменом веществ и репродуктивной функцией. Команда также провела серию экспериментов, чтобы проверить, влияют ли денисовские генетические варианты на работу других генов.

Результаты показали, что денисовская ДНК действительно способна изменять активность генов, отвечающих за работу иммунной системы. При этом конкретные функции этих генов различались у разных популяций Океании. По мнению Рейли, первые люди, начавшие заселять Океанию более 42 тысяч лет назад, могли получить преимущество благодаря денисовским генам, когда столкнулись с новыми патогенами в незнакомой среде.

Авторы исследования отмечают, что полученные результаты свидетельствуют о нескольких независимых случаях локальной адаптации к новым болезнетворным организмам в ходе расселения людей в Тихоокеанском регионе. Несмотря на это, учёные пока не могут точно объяснить, почему естественный отбор отдавал предпочтение именно этим генетическим вариантам. Однако исследование ещё раз подтверждает важную роль инфекционных заболеваний в формировании эволюции как современного человека, так и его вымерших сородичей.

Эволюционный генетик Института Пастера во Франции Матильда Андре, не принимавшая участия в работе, назвала исследование чрезвычайно важным шагом в понимании биологического значения денисовского наследия.

По её мнению, трёхкратное увеличение количества известных денисовских генетических последовательностей в очередной раз демонстрирует необходимость исследования геномов недостаточно представленных народов мира для полного понимания генетического разнообразия человечества.

Напомним, что новые данные об активном влиянии денисовской ДНК на иммунитет жителей Океании дополняют предыдущие открытия о распространении этого загадочного вида древних людей в Восточной Азии. В апреле ученые выяснили, что челюстная кость Penghu 1, извлеченная из океана примерно в 25 километрах от западного побережья Тайваня, принадлежала денисовскому человеку.

Эта окаменелость стала наиболее хорошо сохранившейся находкой денисовца и первой, обнаруженной на Тайване, примерно в 4000 километрах от Денисовской пещеры и в 2000 километрах от пещеры Байшия на Тибетском плато. Поскольку восстановить ДНК из кости не удалось, команда Высшего университета передовых исследований Японии и Копенгагенского университета применила палеопротеомику и подтвердила, что Penghu 1 принадлежал денисовцу, жившему десятки тысяч лет назад.